Capitulo_7_DIAGNOSTICO_UTILIZANDO_LOS_PARAMETROS_ACELERACION_Y_ENVOLVENTE

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DIAGNOSTICO 2: 
ALTAS FRECUENCIAS 
 CAPITULO VII 
SEMAPI S.A. Servicios y Equipamiento para mantenimiento predictivo 
 
Revisión 1996 1 
 
 
 
DIAGNOSTICO UTILIZANDO LOS PARAMETROS ACELERACION Y 
ENVOLVENTE 
 
Partiendo de la base de contar con espectro de 1Hz a 10 KHz, que resulta el rango 
de medición de vibraciones mecánicas más utilizado, se expondrán los criterios 
elaborados, probados e implementados por Semapi Argentina sobre todo en la 
detección de problemas de lubricación, herramienta fundamental para aumentar la 
vida útil de la máquina y detectar la falla del rodamiento con la mayor antelación 
posible. 
Paralelamente se expondrán otros criterios utilizados en el mundo para el caso de 
rodamientos. 
 
Los problemas que se analizarán son los siguientes: 
 
• DESAGASTE DE RODAMIENTOS 
 5000-10000 Hz: fallas de lubricación 
 2000-5000 Hz : falla incipiente de rodamiento. 
 200-2000 Hz: falla severa de rodamientos. Confirmación con la función 
 Envolvente. 
 
• BAJAS RPM: Espectro alta resolución, envolvente , o-pico y forma de onda 
 
• DESAGASTE DE ENGRANAJES 
 Armónicos de la frecuencia de engrane y bandas laterales. 
 
• CAVITACION: BOMBAS CENTRIFUGAS 
 Amplificación en cuerpo bomba. 
 
• PROBLEMAS ELECTRICOS : 
Frecuencia de paso de barras y bandas laterales 2 FL. 
 
Si bien es cierto que el parámetro aceleración no esta normalizado desde el punto 
de vista de los límites para cada problema, es una herramienta que permite con la 
medición de un mismo sensor, evaluar todo el estado mecánico de la máquina. Se 
pueden enumerar las siguientes ventajas: 
a) Amplificación de problemas de bajo desplazamiento como lo es la 
lubricación y falla incipiente de rodamiento. 
b) El procesar la aceleración es tomar la señal pura que esta emitiendo el 
acelerómetro sin ninguna atenuación. Fig. 7-1. 
c) Es muy importante en el campo, mientras se hace el control periódico 
rutinario, disponer de herramientas claras y fácilmente detectables para la 
evaluación de problemas tan importantes como lo son la lubricación y el 
estado de rodamiento. Esto debe ser definido en el mismo momento que el 
operador esta midiendo el equipo. 
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Revisión 2009 2 
 
 
 
Fig. 7-1 
 
 
EVALUACION DEL ESTADO DE LOS RODAMIENTOS 
 
En el espectro de aceleración de 10 KHz hacia abajo, se pueden apreciar las 
componentes espectrales desde la falla de lubricación hasta la evolución de la falla 
de rodamiento. Fig.- 7-2. 
 
 
Fig. 7-2 
 
Tipos de lubricación 
 
La herramienta fundamental para hacer Ingeniería de Mantenimiento, es agotar 
todos los recursos en lograr que el rodamiento este bien lubricado. 
En primer lugar, se presentarán los métodos de lubricación de rodamientos y las 
limitaciones de cada uno. 
 
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Lubricación con grasa 
 Supongamos que el lubricante forma una película entre los componentes del 
rodamiento que se están moviendo unos respecto a otros. Esta película se adhiere 
firmemente a las superficies que se deben separar. Cuando los componentes se 
mueven en relación unos con otros, la película queda expuesta a tensiones de 
cortadura interna. Simplificadamente, se puede decir que ello resulta en 
deslizamiento entre las ¨diferentes¨ capas de la película, y a rozamiento entre ellas. 
Un término más común de la resistencia del fluido, es la viscosidad. 
• ¿Cómo actúa la grasa en el rodamiento? 
El espesante, el jabón metálico, actúa como contenedor para el aceite lubricante. 
El jabón forma como una malla o convolución de fibras jabonosas. Las cavidades 
de la malla están llenas de aceite, parecido a lo que sucede con los poros de una 
esponja llena de agua. 
Si una esponja mojada se exprime, el agua sale de ella; podríamos decir que la 
esponja ¨sangra¨. Nosotros también decimos que el aceite ¨sangra¨ de la grasa, 
pero en esta operación la temperatura juega el principal papel. La grasa en un 
componente o equipo es a veces expuesta a un trabajo de ¨amasado¨, que podría 
dar lugar a que ¨sangre¨. Por lo tanto, se debe elegir el tipo de grasa que tenga 
propiedades adecuadas a los requerimientos del tipo de condiciones de 
funcionamiento. Por ejemplo, las altas vibraciones llevan a la elección de una grasa 
mecánicamente estable, pues sino es expulsada fuera del mecanismo en un 
continuo proceso de circulación que causa una rotura mecánica de la base de 
jabón metálico, destruyéndose la grasa y teniendo un contacto metálico por ruptura 
de la película lubricante. 
La vida útil de un equipo depende de una adecuada lubricación. 
Para cada elemento o componente existe un lubricante específico: hay que estudiar 
los factores internos y externos. 
Las grasas sintéticas al igual que los aceites no se comportan mejor que los 
minerales a temperaturas y RPM bajas. 
Las grasas y aceites sintéticos tienen mejores prestaciones que las minerales 
básicas a altas temperaturas y RPM. 
La reacción de saponificación es necesaria únicamente para la obtención de las 
grasas lubricantes, más no de los aceites. 
Las grasas están hechas a bases de jabones donde se aloja el aceite. Si bien hay 
diferentes tipos de jabones, las propiedades antifricción las brinda el aceite que se 
aloja en ella y los aditivos. 
 La aditivación mejora las prestaciones de los lubricantes. 
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El comportamiento respecto al rozamiento y al desgaste del rodamiento así como la 
duración que pueda alcanzar, dependen del régimen de lubricación. En los 
rodamientos aparecen principalmente los siguientes regímenes de lubricación: 
– Lubricación total: Las superficies de los cuerpos en movimiento relativo están 
separadas totalmente o casi totalmente por una película lubricante. Esto se puede 
apreciar en la Fig.7-3. 
 
Fig. 7-3 
Existe pues rozamiento líquido prácticamente puro. Este régimen de lubricación, 
denominado también lubricación líquida, es el que se debe pretender alcanzar. 
– Lubricación parcial: Debido a un espesor insuficiente de la película lubricante 
aparecen contactos metálicos en algunas zonas (Fig. 7-4). Se origina rozamiento 
mixto. 
 
Fig. 7-4 
– Lubricación límite: Durante la lubricación parcial aparecen presiones y 
temperaturas muy elevadas en los puntos de contacto metálico. Si el lubricante 
contiene aditivos apropiados, se originan reacciones entre los aditivos y las 
superficies metálicas. Así se forman productos de reacción con capacidad 
lubricante que originan la formación de una capa límite (Fig. 7-5). 
 
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Fig. 7-5 
 Estos regímenes de lubricación, lubricación total, lubricación parcial y lubricación 
límite, pueden aparecer tanto con una lubricación por aceite como con una con 
grasa. Qué película lubricante se formará enel caso de lubricación con grasa, 
depende principalmente de la viscosidad del aceite básico. Un efecto lubricante 
adicional tiene también el espesante de la grasa. 
La lubricación con grasa se usa en un 90 % de todas las aplicaciones de 
rodamientos. Las ventajas esenciales de una lubricación con grasa son: 
– construcciones muy sencillas; 
– mayor eficacia de la obturación debido a la grasa; 
– elevada duración de servicio mediante una lubricación sin mantenimiento y 
 sin aparatos de lubricación; 
– apropiada para factores de velocidad n x dm de hasta 900.000 (n, número de 
revoluciones por minuto; dm, diámetro medio del rodamiento en mm). 
– periodo más largo hasta la falla en el caso de fallar la lubricación después de 
 alcanzarse la duración de servicio de la grasa si los factores de velocidad son 
 moderados; 
– par de rozamiento bajo. 
Bajo condiciones normales de servicio y de medio ambiente, la lubricación por 
grasa puede realizarse muchas veces como lubricación a vida (for-life). 
En el caso de elevadas solicitaciones (número de revoluciones, temperatura, carga) 
debe preverse una relubricación con periodos de reengrase adecuados. En el caso 
de tiempos de reengrase cortos hay que prever una bomba para inyección de la 
grasa, canales de alimentación de la grasa, eventualmente un disco regulador de la 
grasa y un recinto colector para la grasa usada. 
 
Lubricación con aceite 
Un sistema de lubricación con aceite resulta adecuado si los elementos de máquina 
giran a alta velocidad o cuando sea necesario evacuar calor mediante el lubricante. 
La evacuación de calor puede ser necesaria en el caso de elevadas velocidades de 
giro, altas solicitaciones a carga o si la aplicación de rodamientos está sometida a 
calor desde afuera. 
En la lubricación con aceite por pequeñas cantidades (lubricación con cantidades 
mínimas), como p. e. lubricación por goteo, por neblina de aceite o por aceite y aire 
es posible dosificar la cantidad de aceite exactamente. 
Esto ofrece la ventaja de que el rozamiento por chapoteo se evita y el rozamiento 
del rodamiento puede mantenerse bajo. 
Al usar aire como medio portante de la lubricación puede conseguirse una 
alimentación dirigida y una corriente favorable para la obturación. 
La lubricación por inyección de aceite con grandes cantidades facilita la 
alimentación precisa de todos los puntos de contacto en rodamientos altamente 
revolucionados y una buena refrigeración. 
Desde el punto de vista de la eficiencia de la lubricación, este sistema es ideal 
porque permite una permanente renovación de la película lubricante. 
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Por otro lado, se necesita un buen diseño del depósito de aceite y especial cuidado 
en mantener los niveles adecuados. 
 
Propiedades de las grasas 
 
Fig.7-6 
 
Detección de la falla de película lubricante 
 
La interrupción de la película lubricante genera componentes aleatorias 
claramente definidas en el espectro de aceleración en el rango de 4 a 10 Khz. 
Al tomar la lectura directa del acelerómetro (sin atenuación alguna) hay una 
importante amplificación de los fenómenos de este rango de frecuencias. Además 
en la mayoría de los equipos hay pocas razones para encontrar otras 
componentes en este rango, lo que hace más claro aún el diagnóstico. 
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En la Fig. 7-2 se definieron los rangos de frecuencia de cada falla. Es muy común 
lograr que las componentes de falla incipiente de rodamientos localizadas entre 2 
y 5 KHz disminuyan al normalizar la película lubricante. Esto se puede apreciar en 
las Fig. 7-7: falla de lubricante y la Fig. 7-8 luego de la inyección de grasa. 
 
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
Equipo Me-041 2V ESPAL 10/03/2009
G
Hz
1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000
 
MOTOR ELECTRICO 75 CV 1500 RPM 
FALLA DE PELICULA LUBRICANTE CON MANIFESTACIONES EN DOS ZONAS DE 
FRECUENCIAS: 
Zona habitual de 5000 a 7000 Hz con amplitud apenas al límite de precaución. 
Zona de 2300 a 3500 Hz que en teoría no es de lubricación y sin embargo mejora al lubricar. 
Fig. 7-7 
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
Equipo Me-041 2H ESPAL 10/03/2009
G
Hz
1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000
 
Después de lubricar 
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
Comparación
G
Hz
900 1800 2700 3600 4500 5400 6300 7200 8100 9000 9900
Me-041-2V-ESPAL 10/03/2009 RMS 2,52 Me-041-2H-ESPAL 10/03/2009 RMS 0,18 
Antes (azul), después (roja) 
 
Fig. 7-8 
En la Fig. 7-9 se aprecian las componentes de alta frecuencia debidas a una falla 
en la película lubricante. (en rojo) y las mismas componentes luego de la 
lubricación (en azul) 
 
 
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Fig. 7-9 
 
En la Fig. 7-10 se puede apreciar la evolución de las componentes de alta 
frecuencia en varias tomas sucesivas. Nótese el aumento de las componentes de 
alta frecuencia debido a un corte de película lubricante en la última medición. 
 
 
Fig. 7-11 
 
 
 
Falla incipiente de rodamientos 
 
En el espectro de vibraciones, los primeros síntomas de fallas de los rodamientos 
son componentes producidas por pequeños golpes internos, cuando finaliza el 
funcionamiento suave y silencioso. 
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Estos golpes, excitan a las partes internas del rodamiento y éstos vibran en su 
frecuencia natural. En general, estas frecuencias están entre 2 y 5 Khz. 
Este fenómeno, es reconocido por todos los métodos de análisis de falla de 
rodamiento, pero en general no se hace seguimiento sobre estas componentes, 
sobre todo los métodos que solamente evalúan velocidad, ya que la señal está muy 
atenuada con la integración para cambio de variable. (de aceleración a velocidad). 
De todas formas, es importante evaluar esta porción del espectro, ya que 
habitualmente el aumento de estas componentes es debida a una falla en la 
lubricación, tal como se muestra en las Fig. 7-7 y 7-8. 
Puede suceder, que si se mantienen las condiciones óptimas de lubricación, estas 
componentes permanezcan estables, inclusive durante bastante tiempo. Si se dan 
estas condiciones, no es necesario cambiar el rodamiento. 
Hasta aquí el rodamiento solamente presenta cambio de tonalidad (opaco) en las 
pistas, sin defectos visibles. 
Si los impactos siguen en aumento, aumentarán las amplitudes de las 
componentes, pero no variarán la frecuencia. 
Es frecuente en caso de que el deterioro aumente encontrar bandas laterales de la 
frecuencia de giro sobre las componentes del rodamiento dañado. 
En la Fig. 8-12 se puede apreciar esto. Nótese que las componentes de falla 
incipiente han entrado en alarma de emergencia (roja) y las componentes de falla, 
por debajo de 2 KHz, están entrando en alarma de precaución (amarilla) 
 
 
Fig. 7-12 
Si se observan las componentes respecto de las alarmas, también las de alta 
frecuencia en el orden de 9 KHz, entraron en precaución.Esto evidencia que el 
lubricante, ante la mayor solicitación, no es capaz de mantener una película 
lubricante estable. 
Con este ejemplo, es posible demostrar que se tienen todas las variables 
necesarias para una correcta evaluación de la falla y los medios para atenuarla. 
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Fallas en rodamientos 
 
Para determinar con exactitud que la falla proviene del rodamiento e inclusive se 
puede determinar cuál es la parte de este dañada, hay que estudiar la cinemática 
de la rotación de sus partes. 
 
 
Fig. 7-13 
 
Considerando las dimensiones indicadas en la Fig. 7-13, se calculan las distintas 
fallas de los distintos elementos (z = número de elementos rodantes). 
A los efectos del estudio se considerará que no hay deslizamiento, siendo 
entonces la velocidad tangencial de los puntos 1 y 2. 
 
 Vi = πDi ni /60. 
 
1.- FT = Fr/2 (1-db/dm cos β) Frecuencia del tren de elementos 
 
2.-FE = ½ (dm/db) fr [1-(db/dm)²cos²β] . Frecuencia del elemento rodante 
 
3.-Fpi = z(fr/2) [1+(db/dm) cos β) Frecuencia del tren s/p interna 
 
4.-Fpe = z(fr/2) [1-(db/dm) cosβ) Frecuencia del tren s/p externa 
 
Los defectos en las pistas internas y externas, tienden a manifestarse de la 
misma forma, aunque la amplitud es inferior si el defecto es en la interna debido a 
que la señal vibratoria debe atravesar interferencias y discontinuidades 
estructurales para llegar al punto de instalación del sensor. 
El conocer la frecuencia de falla permite identificar el fenómeno y separarlo de 
algún otro problema que tiene la máquina, ya que desde el punto de vista práctico 
no tiene sentido invertir demasiado tiempo en saber si el defecto es de una pista 
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o un elemento rodante, ya que los cambios no se realizan parcialmente. Los 
importante es definir la gravedad de la situación. 
 
 
Fig. 7-14 
 
En la Fig. 7-14 se muestra el efecto causado por una falla en la pista externa 
(BPFO de las siglas en inglés) 
Estas frecuencias de falla de rodamiento, tienen las siguientes características: 
 
a) Separar las frecuencias de falla 
En general, las frecuencias bajas tales como las componentes 1x, 2x y 
 3x, siempre tendrán alguna componente residual admisible (excepto 
 golpes). 
 En alta frecuencia aparecerán componentes importantes de frecuencia 
 de engrane o bombeo de compresores que también serán admisibles. 
 En cambio, cuando se identifican estas frecuencias de falla de 
 rodamientos, indican que algún problema esta presente. Se deberá 
 tener especial cuidado de tomar acción rápidamente para que esto no 
baje la vida útil del rodamiento. Frecuentemente lo que originan los golpes, 
es una inadecuada lubricación, como se mostró en las 
 Figs. 7-7 y 7-8. 
 
b) No son múltiplos enteros de 1x 
 Como lo que sucede dentro del rodamiento es una rodadura, donde la pista 
externa esta fija y la interna gira a las RPM del eje. pero sobre las esferas o 
rodillos. Las frecuencias de fallas dependerán entonces de las RPM y la 
geometría del rodamiento. Este detalle ayuda para cuando no se conocen 
los datos de los rodamientos, en estos casos y a modo de orientación se 
pueden buscar esas frecuencias en función de la cantidad de elementos 
rodantes dentro de los siguientes órdenes: 
 
Fpe = 0,4 x Z x RPM 
Fpi = 0,6 x Z x RPM 
 
c) Descripción del origen de las distintas fallas 
 
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Pista externa: Si se analiza la Fig. 7-15, en especial lo que sucede en la zona de 
carga, si hubiera un defecto en la pista externa en la base del rodamiento (zona 
más solicitada), nótese que se produce un impacto cada vez que un elemento 
rodante pasa por ese punto manteniendo estable la amplitud. Cuanto más 
grande sea el impacto, aparecerán armónicos de la 
 
 
Fig. 7-15 
 FPe y sin bandas laterales porque las amplitudes de los impactos se 
mantendrán estables, al menos en la primer fase de deterioro (primera forma de 
onda en la parte inferir de la Fig. 7-15). 
 
Pista interna: si el defecto se encuentra en esta pista, como ésta está girando 
solidaria al eje, el impacto tendrá distinta amplitud cuando se produzca en la 
zona de carga y en el lado opuesto donde hay menos solicitación. Si se observa 
en la segunda forma de onda de la Fig. 7-15, las amplitudes aumentarán y 
disminuirán a razón de un ciclo por RPM. Este fenómeno se verá en el espectro 
como bandas laterales de la FPi distanciadas a las RPM de eje. 
Bolillas o rodillos: frecuentemente las amplitudes de la frecuencia de falla del 
tren de elementos rodantes (Fe), aparecen modulados por la frecuencia del 
canasto (Ft). 
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Si más de un elemento tiene fallas, aparecerán múltiplos de la cantidad de 
elementos. Por ejemplo si son 4, se notará una 4 Fe marcado en el espectro, 
pero frecuentemente inestable, ya que depende de las posiciones que toma el 
elemento rodante en la rodadura. 
Jaula o canasto: Estas frecuencias de falla se encuentran por debajo de la 1x. 
De todas formas es poco frecuente encontrar estas componentes en su 
frecuencia fundamental. Frecuentemente se manifiestan como bandas laterales 
de la frecuencia de los elementos rodantes o de algunas de las pistas. 
Un defecto de la jaula también pude aparecer como defectos de elementos 
rodantes con bandas laterales de la Ft, como por ejemplo un remache roto. 
 
d) Relación de amplitudes 
 
La relación de las amplitudes de ambas pistas ante una misma magnitud de 
daño, normalmente es mayor la de la pista externa ya que se encuentra 
directamente apoyada sobre la zona donde se apoya el acelerómetro. En 
cambio la señal de falla de la pista interna debe atravesar varias interfases: 
película lubricante y elementos rodantes. 
 
e) Agravamiento de las fallas 
 
 El objetivo fundamental del conocimiento de las fallas de los rodamientos es 
precisamente poder evaluar su gravedad para programar su cambio. 
Desafortunadamente es muy difícil dar reglas definitivas en ese sentido respecto a 
las amplitudes. 
Las pautas para la evaluación del agravamiento de las fallas son las siguientes: 
 
- Armónicas de las frecuencia de defecto 
- Bandas laterales de las RMP en armónicas 
- Bandas laterales de las RPM en la Fpe en la fundamental y sus armónicas. 
- Bandas laterales de la Ft (jaula) en la Fe ( elemento rodante) 
 
 
Metodología SEMAPI para diagnóstico de fallas de rodamientos 
Las herramientas disponibles para la detección temprana de la falla de rodamiento, 
es de vital importancia en el éxito de un programa de 
 
Mantenimiento Predictivo por las siguientes razones: 
 
1) Casi la totalidad de los ejes de todas las máquinas rotativas están apoyados 
sobre rodamientos. 
2) Normalmente, el cambio deeste elemento define la vida útil de la máquina. 
3) El rodamiento tiene que soportar todas las fuerzas que re originen en el eje y 
si no detectamos su deterioro, su rotura provocará una parada imprevista de 
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la máquina. Generalmente con serias consecuencias en daños en otras 
partes de la unidad y consecuencias en la línea de producción. 
 
Esto ha llevado a una constante búsqueda a través de los años de estudiar este 
fenómeno y encontrar las herramientas más eficaces en la detección de estas 
fallas. 
La particularidad del método SEMAPI es explotar todas las ventajas que 
proporciona la variable aceleración, para lograr herramientas muy simples para la 
evolución de las fallas, para equipos que giran por encima de 300 RPM, estas son: 
 
a) Amplificación: al procesar directamente la señal del acelerómetro 
(aceleración), se ven amplificados los problemas de alta frecuencia. Estos 
tienen componentes bien definidas en el espectro, de acuerdo a la Fig. 8-
16.( En este capítulo ya fue presentada cuando se analizaron las fallas de 
lubricación) 
 
 
Fig. 7-16 
b) Zonas claramente marcadas que no dependen de las RPM de la máquina, 
ya que en la zona de lubricación las componentes son aleatorias debido a la 
fricción metal-metal. En las fallas incipientes 
 
c) corresponden a las frecuencias naturales de las partes internas de los 
rodamientos y por debajo de 2 KHz, corresponden a componentes 
armónicos de las frecuencias de falla de los rodamientos amplificadas. 
 
d) Las amplitudes serán diferentes con las RPM, pero no las frecuencias. Esto 
facilita el análisis, ya que se están siempre evaluando zonas fijas del 
espectro. Solamente se deberá tener en cuenta que medida que las RPM 
sean más bajas, se deberá hacer lo propio con la amplitud de las alarmas. 
 
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e) Al tener estas zonas claramente marcadas, el operador puede visualizar en 
campo cualquier variación, sobre todo en los colectores SEMAPI, que 
puede comparar en campo el espectro que se esta midiendo con el último 
tomado en ese punto. 
 
f) La visualización de las fallas de rodamientos sobre el espectro de velocidad, 
donde habitualmente hay muchas componentes de gran amplitud, puede 
inducir a errores ya que puede pasar desapercibido algún cambio 
significativo. Debido a este inconveniente, las fallas de los rodamientos, 
armónicos y bandas laterales se visualizan sobre el espectro de envolvente 
de aceración. 
 
En la Fig. 7-17 se muestra la evolución de una falla siguiendo el 
parámetro velocidad. 
 
 Este ejemplo, habla a las claras de la magnificación del problema hacia las 
altas frecuencias. En este caso se trata de un motor de 1750 RPM, como el fondo 
de escala es la 10x, corresponde a una frecuencia de 292 Hz. Si se hubiese 
tomado aceleración en lugar de velocidad estas componentes se hubieran 
amplificado aún más, con lo que se demuestra que el método SEMAPI es 
significativamente más sensible que el tradicional (americano) midiendo solamente 
velocidad. 
 
 En este ejemplo, además se pude apreciar la dificultad de encontrar las 
componentes de falla de rodamientos y sus armónicas. En el segundo espectro, y 
ya muy próximo a la rotura, se pueden ver las componentes de falla del 
rodamiento, en 3.1 y sus segunda y tercer armónicas. Evidentemente se ven las 
fallas de rodamientos pero en muchas ocasiones se cuenta con un espectro de 
velocidad con muchas más componentes, que hace necesario una minuciosa 
búsqueda de éstas. 
Este ejemplo fue tomado de un curso de quienes usan esta técnica. 
 
 
 
Mes de abril: espectro 
“casi” norma. En el eje de 
frecuencia muy poco por 
encima de el número 3, 
comienza a manifestarse la 
FPE 
 
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Mes de setiembre: La 
componente de falla se 
encuentra aún muy baja, 
pero aparecen muy nítidas 
las armónicas de éstas. 
 
 
Mes de diciembre: la Fpe y 
armónicas continúan 
creciendo y aparecen 
bandas laterales y 
armónicas de las RPM 
amplificándose hacia las 
altas frecuencias. Ya es 
tarde el equipo esta por 
romperse. 
Fig. 7-17 
 
 
Medición de envolvente 
 
En lugar de identificar las fallas internas de los rodamientos con el espectro de 
velocidad, se opta por la medición de la envolvente de la aceleración, con las 
siguientes ventajas: 
 
a) El espectro resulta más limpio, sin las componentes de baja frecuencia 
debidas a los defectos de montaje que sí aparecen en el espectro de 
velocidad. 
b) Al tomar la señal directamente como la emite el sensor, sin la atenuación de 
la integración, la amplitud de los golpes y sus armónicos son 
significativamente más evidentes. 
c) Se pueden establecer criterios para alarmas de tal forma que el sistema 
avise cuando se produce y que sea representativo de la gravedad. 
 
 
 
Para proceder a la configuración de la envolvente, se deben seleccionar los 
filtros para estudiar una región del espectro Supongamos que tenemos 
componentes sin individualizar en la zona de falla incipiente, como se indica en 
la Fig. 7-18, Al colocar el filtro pasa-banda que limite esa zona, estamos 
descartando otras componentes no relacionadas con el rodamiento. Esto 
permite visualizar en un espectro absolutamente limpio, las fallas de cada una 
de las partes los rodamientos y sus armónicos en una escala similar a la 
DIAGNOSTICO 2: 
ALTAS FRECUENCIAS 
 CAPITULO VII 
 
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Revisión 2009 17 
 
 
medición de velocidad, pero en aceleración con valores suficientemente 
amplificados. 
 
 
Fig. 7-18 
En la zona de falla incipiente es común encontrar un conjunto de componentes 
marcadas en la Fig. 7-18 como “Haystack” (montaña de heno). Justamente en 
esa zona es que debemos sintonizar los filtros pasa-banda para poder encontrar 
mediante la demodulación indicada en la Fig. 7-19 para que aparezcan las 
fallas típicas bien definidas. 
 
 
 
 
Fig. 7-19a 
 
 
DIAGNOSTICO 2: 
ALTAS FRECUENCIAS 
 CAPITULO VII 
 
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Fig. 7-19 b 
Es recomendable un fondo de escala para el espectro envolvente de que contenga 
a la tercera armónica de la falla de mayor frecuencia. 
En la Fig. 7-20, se puede apreciar la evolución de la falla del rodamiento utilizando 
la demodulación (espectro envolvente). 
 
A C 
B D 
Fig. 7-20 
Etapa A: Inicio de la falla 
Etapa B: Aumento significativo 
Etapa C: Lo importante es evaluar la diferencia entre el pico de la envolvente y la 
base del trazo (ruido). Llegando a 100 veces, es el momento del cambio de 
rodamiento. 
Etapa D: de no realizarse el cambio a tiempo, pueden suceder espectros de este 
tipo, lo que indica que el rodamiento a perdido sujeción y está próximo a la roturaDIAGNOSTICO 2: 
ALTAS FRECUENCIAS 
 CAPITULO VII 
 
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Fig. 7-21 
DIAGNOSTICO 2: 
ALTAS FRECUENCIAS 
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Revisión 2009 20 
 
 
En la Fig. 7-21 se muestran espectros de una falla severa de rodamientos. Se 
realizará una comparación de los dos tipos de análisis: con aceleración: 
a) El primer espectro corresponde al seguimiento con aceleración con un fondo 
de escala de 10 Khz. Se puede apreciar que ambas zonas: falla incipiente y 
severa están excedidos en la alarma de emergencia. Nótese que la 
separación entre componente es la frecuencia de la Fpe, con gran cantidad 
de armónicas. Además, se aprecia por encima de 5 KHz componentes 
aleatorias por falla en la película lubricante, provocado por las 
irregularidades de la pista externa. 
b) En el espectro de envolvente de aceleración, se confirman estos datos con 
mayor precisión en la definición de las falla de rodamiento, con la 
fundamental de Fpe y la segunda armónica, con la particularidad que el 
espectro es tan limpio que hasta se aprecian la fundamental y 3 armónicas 
de la jaula, lo que confirma la gravedad del problema. 
c) En el último espectro se aprecia el parámetro velocidad. Aquí también se ve 
la componente de la Fpe, con una gran amplitud pero muy baja la segunda 
armónica. La atenuación de la integración perjudica en la evaluación de la 
gravedad real de esta falla. 
 
Conclusiones: El método de seguimiento en aceleración, complementado 
por la medición de envolvente de aceleración es mas simple, preciso y 
confiable que el seguimiento de el parámetro velocidad. 
 
En la Fig. 7-22 se pueden apreciar las diferencias en espectros de aceleración 
entre una falla incipiente (espectro superior) y una falla severa (espectro 
inferior), de una falla en la pista externa para ambos casos. Las diferencias son 
las siguientes: 
 
a) En el espectro A, solamente aparecen superadas las alarmas de precaución 
y emergencia en el rango de 2,5 a 3,5 Khz, mientras que por debajo de 2 
KHz (falla severa) las componentes están tocando recién las componentes 
de alarma. En cuanto a la lubricación (rango entre 8,5 y 9,5 KHz, las 
componentes superaron la alarma de precaución, por lo tanto, habrá que 
intensificar la lubricación para poder esperar la reparación sin riesgos de 
avería. De todas formas, este rodamiento es necesario cambiarlo. 
 
b) En el espectro B, las componentes han superado las alarmas de falla 
incipiente y severa, lo que indica serios riesgos de avería. Nótese en ambos 
casos que se trata de componentes armónicas de la frecuencia de falla de 
pista externa (Fpe). 
 
 
 
 
DIAGNOSTICO 2: 
ALTAS FRECUENCIAS 
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 A 
 
 B 
Fig. 7-22 
 
Metodología americana: Fig. 7-23 
 
Con el desarrollo de este tema, no se pretende descalificar el método ya que es 
correcto el análisis de las fallas, de hecho que ante estudios muy particulares 
también se lo verifica utilizando estos criterios, ya que las mediciones de velocidad, 
siempre están disponibles. 
Lo que se ha obtenido con el método Semapi, como se ha adelantado, ha sido 
mayor simpleza, precisión y confiabilidad. 
 
DIAGNOSTICO 2: 
ALTAS FRECUENCIAS 
 CAPITULO VII 
 
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Revisión 2009 22 
 
 
 
Fig. 7-23 
 
Parámetro: velocidad 
 
Etapa 1: funcionamiento normal 
 
Etapa 2: comienzan a aparecer componentes en un rango de 500- 2000 Hz. 
 1x, 2x y 3x, estables. 
 
Etapa 3: Aparecen las fallas típicas del rodamiento con bandas laterales de 
 la frecuencia de giro. Aumentan ligeramente las componentes 1x, 2x 
 y 3x. 
DIAGNOSTICO 2: 
ALTAS FRECUENCIAS 
 CAPITULO VII 
 
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Revisión 2009 23 
 
 
Etapa 4 (final): aumentan considerablemente 1x, 2x y 3x y aparecen armónicas 
 por golpes cíclicos 4x, 5x, 6x, etc. 
 Desaparecen las fallas típicas de rodamientos y aparecen 
 componentes aleatorias en alta frecuencia. 
 
Metodología australiana: Fig. 7- 24 
 
 
 
 
 
Fig. 7-24 
 
Parámetro: velocidad 
 
Etapa 1: normal 
 
DIAGNOSTICO 2: 
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Revisión 2009 24 
 
 
Etapa 2: Falla incipiente, pequeños golpes excitando el rodamiento en sus 
frecuencias naturales, moduladas en las fallas típicas del rodamiento. 
 
Etapa 3: Aparece la falla del rodamiento en el espectro de velocidad y en el de 
envolvente. 
 
Etapa 4: Los golpes dentro del rodamiento excitan la estructura generando 
armónicos de las fallas de rodamientos. Esta sería el momento de pedir el cambio. 
 
 
Fig. 7-25 
 
El espectro de la Fig. 7-25 correspondería a esta etapa. Nótese la Fpe marcada en 
3,1 de la frecuencia de giro, y sus armónicos en 6,2 y 9,3. 
Estas armónicas seguirán creciendo en mayores frecuencias y serán mucho más 
visibles midiendo el parámetro aceleración. 
 
Etapa 5: Aparecen bandas laterales de la frecuencia de giro (RPM) 
 
Etapa 6: Comienza a aumentar el juego por el desgaste: aumentan 1x, 2x y 
aparece 3x. 
 
Etapa 7: Continúa el aumento de juego: aumentan las armónicas de giro en 
amplitud y cantidad. No se visualizan las fallas de los rodamientos. El rodamiento 
ya no gira, actúa como un buje. 
 
Etapa 8: Final: aumento del ruido de fondo del espectro. El rodamiento se rompe. 
 
Parámetro velocidad: su mayor dificultad 
 
Presentados de una forma esquemática como en la Fig. 7-24 es todo muy claro y 
además cierto. 
El problema serio es la dificultad de encontrar esas componentes en espectros 
reales. En la Fig. 7-26 se puede apreciar la dificultad para encontrar la Fpe en el 
espectro superior con escala lineal, ya que pasa prácticamente desapercibido. 
DIAGNOSTICO 2: 
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Revisión 2009 25 
 
 
 
Fig. 7-26 
 
Para solucionar este inconveniente hay que poner una “lupa” pasando el espectro a 
escala logarítmica, y aún así hay que buscar las fallas. Indudablemente no son 
evidentes. 
Lo mismo sucede para encontrar bandas laterales de esas fallas en un espectro de 
velocidad: hay muchas componentes presentes y requiere un nivel de detalle 
imposible de lograr en campo en un recorrido rutinario. Fig. 7-27. 
 
Fig. 7-27 
En algunos casos, se recurre a la forma de onda para visualizar la falla, más 
dificultoso aún de visualizar: Fig. 7-28 
 
Fig. 7-28 
Comparación de los distintos métodos 
 
DIAGNOSTICO 2: 
ALTAS FRECUENCIASCAPITULO VII 
 
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Revisión 2009 26 
 
 
En la Fig. 7-29 se trata de sintetizar los distintos aspectos que se han presentado 
de los métodos desarrollados. En cuanto al método Semapi, se ha aplicando 
durante más de 15 años satisfactoriamente en una amplia gama de equipos 
industriales, y miles de equipos controlados mensualmente, con lo que se 
considera ampliamente probado. 
La filosofía es la siguiente: 
 
“Cuanto más simple hagamos el camino, sin perder eficiencia, habrá menos 
riesgos de cometer errores, sobre todo cuando se están manejando grandes 
volúmenes de controles” 
 
 
 
 
Fig. 7-29 
 
Para visualizar la atenuación que se produce cuando elegimos velocidad como 
parámetro, se analizará el siguiente ejemplo: 
Una falla de lubricación genera un desplazamiento (Xo) muy bajo, tendiendo a 
cero. Supongamos que ese valor sea 1 micrón y la frecuencia (dentro del rango de 
esa falla) de 6,6 KHz. 
 
• Xo = 0,000001 mm 
 
• ω = 40.000 1/seg. → ω² = 1,600.000.000 1/seg.² 
 
• V = Xo . ω = 0,04 mm/seg. 
 
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• a = Xo . ω² = 0,000000001 m x 1,600.000.000 
a = 1,6 m/seg² 
 
Con los datos del ejemplo, se calcularon los valores de velocidad y aceleración 
para esa condición. Indudablemente que un valor de 0,04 mm/seg es muy difícil de 
visualizar midiendo esta variable. En cambio, un valor de 1,6 m/seg² es lo 
suficientemente evidente como para que no pase desapercibido. 
 
RODAMIENTOS DE BAJAS RPM (menos de 300 RPM) 
 
La medición de vibraciones en bajas RPM tiene algunas particularidades: 
 
Medición de primera y segunda armónica 
Para este caso se debe considerar la respuesta en frecuencia del sensor y el 
equipamiento que procesa la señal, ambos deberían asegurar una respuesta en 
frecuencia de ± 10 %, para obtener una medición razonable. 
Un acelerómetro normalmente utilizado es CTC serie AC 135 
 
 
Fig. 7-30 
 
Obsérvese que dentro del 10 % se la menor frecuencia es de 36 CPM. Por 
debajo de esta frecuencia el error es significativo. 
Si necesitaría medir menores frecuencias se debería recurrir a acelerómetros 
capacitivos, como la especificación de la Fig. 7-31 correspondiente a un 
acelerómetro de PCB Piezotronic. 
Se recalca la necesidad de verificar la respuesta en baja frecuencia del equipo 
de medición. 
 
 
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Revisión 2009 28 
 
 
Modelo 3701D1FB20G 
• Sensitivity: (±5%) 100 mV/g (10.2 mV/(m/s²)) 
• Measurement Range: ±20 g pk (±196 m/s² pk) 
• Broadband Resolution: (0.5 to 100 Hz) 160 µg rms 
(1600 µm/sec2 rms) 
• Temperature Range: (Operating) -40 to +185 °F (-
40 to +85 °C) 
• Frequency Range: (±5%) 0 to 300 Hz 
 
 
 
 
Fig. 7-31 
 
 Medición de las componentes del rodamiento. 
 
Como estas componentes corresponden a los impactos en la rodadura y las 
frecuencias naturales de las partes del rodamiento, el AC 135 de CTC, cumple las 
necesidades para esta aplicación. 
De todas formas, la dificultad de esta medición es que los impactos tienen baja 
amplitud, y normalmente los soportes muy rígidos con lo que resulta una amplitud 
de vibración muy baja. Por esta razón habrá que bajar las alarmas tratando de 
hacer muy sensible la detección de cambios. 
 
 
 
 
1800 RPM 
 
 
 
1000 RPM 
 
 
 
500 RPM 
 
Fig. 7-32 
 
DIAGNOSTICO 2: 
ALTAS FRECUENCIAS 
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Revisión 2009 29 
 
 
En la Fig. 7-32, se muestra un ensayo realizado a distintas RPM de un rodamiento 
con falla. Los espectros fueron tomados a 10 KHz fondo de escala. 
Se puede apreciar que no hubo un corrimiento de las frecuencias presentes, sino 
una disminución de su amplitud, acentuándose más en las mayores frecuencias. 
En cuanto a las recomendaciones para las mediciones hay que definir dos grupos: 
 
a) 300 a 100 RPM 
 
-Acelerómetro: es suficiente con CTC AC 102-1ª: 
 
 
 -Espectro: fondo de escala 10 KHz 
 -Envolvente con fondo de escala > 3 FE(frecuencia del elem. Rodante) 
 
 
b) Menos de 100 RPM 
 
En la medida que decrecen las RPM y aumenta la rigidez de la máquina el 
problema se va complicando, sin poder predecir cuales van a ser las mínimas 
RPM que se puedan diagnosticar las fallas de rodamientos. 
 
Se recomienda: 
 
- Acelerómetro: 500 mv/g (Fig. 7-30) 
- Espectro fondo de escala 5 KHz 
- Envolvente: ésta resulta una medición eficaz, para estos casos, por lo que 
es muy importante obtener los datos de los rodamientos para identificar 
fácilmente las fallas y elegir el fondo de escala al menos 3 veces la falla de 
mayor frecuencia 
- Valores globales máximos y forma de onda que tome un intervalo de tiempo 
de al menos 2 RPM. 
- Forma de onda que contenga un tiempo de al menos 2 RPM. 
 
Conclusiones: 
 
“En bajas RPM, se deberán ajustar las alarmas en forma individual en cada 
espectro, logrando que éstas sean lo más sensibles posible.” 
 
 
 
 
DIAGNOSTICO 2: 
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Revisión 2009 30 
 
 
ANALISIS DE FALLAS DE RODAMIENTOS 
Gentileza NSK 
 
En el caso de una falla de rodamientos es importante utilizar herramientas de 
diagnóstico de fallas, observando el elemento cambiado. 
El rodamiento se torna inutilizable cuándo sufre fallas prematuras debido al manejo 
y procedimientos de mantenimiento inadecuados. Las fallas prematuras son 
totalmente diferentes de la descamación, que es la pérdida de material por la fatiga 
del acero. Esta sección será de mucha utilidad para determinar las causas y las 
acciones correctivas para evitar las fallas prematuras. 
Cuando un rodamiento se daña durante la operación, la máquina o equipo puede 
trabarse o presentar una avería seria. De fallas prematuras de rodamientos o 
problemas inesperados, es importante ser capaz de identificar o prever la falla, 
para que se tomen las medidas preventivas. 
 
Precauciones en el manejo 
Como los rodamientos son componentes de alta precisión, se deben manejar con 
cuidado. Aunque sean rodamientos de alta calidad, la vida esperada y su 
desempeño no son obtenidos si se utilizan inadecuadamente. Precauciones a tener 
en cuenta: 
(1) Mantenga el rodamiento limpio y en sitio limpio: 
Polvo y suciedades aunque invisibles a simple vista, tienen efectos nocivos sobre 
los rodamientos. Es necesario prevenir la entrada de polvo y suciedades 
manteniéndolos, así como el ambiente, lo más limpio posible. 
(2) Manejar con cuidado: Choques durante el manejo pueden rajar o causar otros 
daños al rodamiento, posiblemente resultando en falla. Impactos fuertes pueden 
causar posteriormente ruido por abolladuras, fracturas o rajaduras. 
(3) Uso adecuado de las herramientas : Siempre se deben utilizar herramientas 
adecuadas para montar los rodamientos. 
(4) Prevenir la corrosión: Desde el sudor de las manos hasta los más diversos 
contaminantes pueden causar corrosión. Mantener sus manos limpias; el uso de 
guantes es recomendado. 
 
Marcasen las pistas 
 
Cuando los rodamientos giran, las pistas de los anillos interno y externo entran en 
contacto con los elementos rodantes. Esto produce marcas de trabajo en los 
elementos rodantes y en las pistas. Las marcas de trabajo son útiles cuando 
indican las condiciones de carga y debemos observarlas cuidadosamente cuando 
el rodamiento está desmontado. 
Si los trazados están claramente definidos, es posible determinar si el rodamiento 
se sometió a carga radial, axial o de momento. También se puede determinar la 
circularidad del rodamiento, verificar si cargas inesperadas o errores en la 
instalación sucedieron y también determinar la causa probable del daño en el 
rodamiento. 
DIAGNOSTICO 2: 
ALTAS FRECUENCIAS 
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Revisión 2009 31 
 
 
La Fig. 7-33 muestra las marcas de trabajo generadas en los rodamientos fijos de 
una hilera de bolas bajo varios tipos de carga. Aquí se distinguen los siguientes 
casos: 
 
 
 
 
Fig. 7-33 
 
Para rodamientos de rodillos cónicos de doble hilera, se puede apreciar en la Fig. 7
-34 las distintas fallas típicas. 
 
 
 
 
Fig. 7-34 
 
En la Fig. 7-35 se resume en una tabla de diagnóstico rápido. 
 
 
 
DIAGNOSTICO 2: 
ALTAS FRECUENCIAS 
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Revisión 2009 32 
 
 
 
Fig. 7-35 
 
DIAGNOSTICO 2: 
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 CAPITULO VII 
 
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Revisión 2009 33 
 
 
 
VIBRACIONES EN CAJAS DE ENGRANAJES 
 
Deterioro de los engranajes 
Los problemas de engranajes son normalmente de fácil identificación, porque su 
vibración se presenta a la "frecuencia de engrane" (Gear Mesh) = Z x RPM 
Z = Número de dientes 
RPM = Frecuencia de rotación del engranaje 
Los principales problemas de engranajes que se pueden detectar mediante análisis 
de vibraciones son: 
- Desgaste de dientes 
- Carga excesiva 
- Engranaje excéntrico 
- Ajuste entre dientes inadecuado (Backlash) 
- Dientes agrietados, partidos 
- Inexactitudes en el maquinado del perfil de los dientes 
- Lubricación deficiente 
 
 
Fig. 7-36 
En la Fig. 7-36 se puede apreciar una caja reductora con engranajes cónicos y 
helicoidales. 
Como se dijo antes, la principal identificación los problemas en una caja de 
engranajes, es la Frecuencia de Engrane; sin embargo, hay que aclarar que ella no 
representa por si misma un defecto, como si lo son las frecuencias de defecto de 
rodamientos. Todos los engranes entre piñones generan actividad dinámica a la 
correspondiente frecuencia, con diferentes amplitudes. Estas dependerán del par 
transmitido debido a la deformación elástica de los dientes. En la medida que 
aparezcan anormalidades, se irán generando componentes armónicos de la 
DIAGNOSTICO 2: 
ALTAS FRECUENCIAS 
 CAPITULO VII 
 
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Revisión 2009 34 
 
 
fundamental y bandas laterales de alguna amplitud, separadas por las RPM de uno 
o ambos engranajes involucrados. 
Existen otros problemas que afectan los engranajes y que los hacen reaccionar 
generando frecuencia de engrane, armónicos y bandas laterales pero que no son 
causados por ellos, como: desalineación, ejes torcidos y soltura mecánica en 
cojinetes. 
 
GENERALIDADES 
 
1- En engranajes helicoidales cónicos e hipoidales es normal encontrar 
componentes axiales importantes de vibración, puesto que el contacto diente a 
diente genera componentes de carga, en las direcciones radial y axial. 
 
2- Siempre se debe evaluar la actividad asociada con engranajes hasta mínimo el 
tercer armónico de la frecuencia de engrane, o sea que para inspecciones de PMP 
se puede configurar la frecuencia máx. del espectro en 3.25xGMF. Si no se conoce 
el número de dientes del piñón, una buena aproximación es configurar la frecuencia 
máx. en 200xRPM del eje del piñón. 
3- Para un sistema múltiple de piñones que tienen un engranaje común, la 
frecuencia de engrane será la misma sin importar el número de piñones 
involucrados. 
 
Desgaste de dientes: 
 
El desgaste se entiende como daño superficial a lo largo de la cara del diente y 
muestra las siguientes características espectrales: 
El principal indicador de desgaste de dientes, como se observa en la Fig.7-37, no 
es la frecuencia de engrane sino la frecuencia natural del engranaje. En realidad 
existen más de una frecuencia natural, las cuales pueden ser identificadas 
mediante una Prueba de Impacto, realizada con un analizador de vibraciones. 
Como todos los elementos elásticos, cuando un componente es impactado, éste 
responde vibrando en su frecuencia natural; de la misma manera, cuando un diente 
defectuoso impacta el engrane, excita las frecuencias naturales de los engranajes 
en contacto. La clave aquí, es que las frecuencias naturales serán moduladas por 
la repetición del impacto que es igual a la velocidad de rotación del piñón 
defectuoso. 
 
Fig. 7-37 
DIAGNOSTICO 2: 
ALTAS FRECUENCIAS 
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Revisión 2009 35 
 
 
 
Si el deterioro de los dientes es notorio, no solamente aparecerán bandas laterales 
alrededor de las frecuencias de engrane, sino también alrededor de las frecuencias 
naturales. En el caso de frecuencias de engrane con bandas laterales, la amplitud 
de éstas es un mejor indicador de desgaste que la misma amplitud de las 
frecuencias de engrane. Además, a más parejas de bandas laterales, más serio es 
el problema de desgaste en el piñón. 
Si más de un piñón en un sistema de engrane tienen desgaste, aparecerán bandas 
laterales a cada una de las velocidades de los piñones con desgaste. 
 
Carga excesiva: 
Las frecuencias de engrane son a menudo muy sensibles a la carga, lo que 
significa que grandes amplitudes de la frecuencia de engrane, no necesariamente 
indica un problema en el engrane; es posible que los dientes estén soportando una 
excesiva carga (Fig.7-38). 
Sin embargo, si dicha carga se mantiene por largos periodos de tiempo, puede 
sobrevenir fatiga superficial en las caras de los dientes. 
Por eso, un incremento substancial de la amplitud de una frecuencia de engrane 
entre dos inspecciones consecutivas, podría indicar variaciones de carga, 
especialmente, si la amplitud de las bandas laterales permanece baja y si no se 
excitan frecuencias naturales asociadas con el engrane. Por lo anterior, las 
inspecciones de cajas reductoras o de Incrementadores de velocidad se deben 
hacer siempre bajo condición de máxima carga, en lo posible. 
 
 
Fig. 7-38 
 
 
Ajuste entre dientes inadecuado (backlash) 
Un pobre ajuste entre dientes exhibirán excesiva tolerancia y un excesivo ajuste se 
traduce en interferencia; éste último puede generar grandes esfuerzos y vibración, 
pero en ambos casos existe una alta probabilidad de que ocurran impactos, lo que 
excita frecuencias naturales. 
En la Fig. 7-39 se representa esquemáticamente esta anormalidad en el espectro. 
 
DIAGNOSTICO 2: 
ALTAS FRECUENCIAS 
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Revisión 2009 36 
 
 
 
Fig. 7-39 
 
De acuerdo con el esquema anterior (Fig.7-37), la característica espectral mostrará 
frecuencias naturales y también frecuencia de engrane. El problema puede generar 
bandas laterales alrededor de ambas, de las frecuencias naturales y de la 
frecuencia de engrane y el número de parejas de ellas puede crecer en la medida 
en que el deterioro de los dientes sea más evidente. 
 
Dientes agrietados o partidos: 
Un piñón con un diente agrietado o partido muestra alta vibración a 1xRPM y excita 
frecuencias naturales por impacto, con bandas laterales también a la frecuencia de 
rotación del piñón. El pico de vibración a 1xRPM visto en el espectro FFT aparece 
pequeño; sin embargo, puede tener una amplitud 10 o 20 veces mayor en la forma 
de onda con picos notorios que revelan impacto, espaciados por el correspondiente 
periodo de 1xRPM del piñón con el problema, como se ve en la Fig.7-40. 
 
 
Fig. 7-40 
 
Es por ello que la mejor técnica para confirmar problemas relacionados con 
engranajes, es ver su comportamiento dinámico mediante las formas de onda en 
dominio de tiempo porque en ellas se puede determinar si el problema se relaciona 
con los dientes del engranaje o con otro evento que produzca impacto como por 
ejemplo, un problema de rodamientos. En este caso la diferencia radicaría en el 
periodo de cada actividad dinámica. 
DIAGNOSTICO 2: 
ALTAS FRECUENCIAS 
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Revisión 2009 37 
 
 
Si tomamos un espectro sobre un eje que tenga más de un piñón montado sobre él 
y observamos las características de diente partido, para determinar cual es el piñón 
problema debemos realizar pruebas de impacto para medir las frecuencias 
naturales de cada uno de ellos y así poder identificar esta actividad en el espectro. 
 
Desalineación entre piñones: 
En la Fig.7.41 se indica la típica reacción espectral de un juego de piñones 
desalineados; obsérvese que se excitan armónicos de la frecuencia de engrane, la 
cual alcanza una pequeña amplitud; sin embargo, su segundo y/o tercer armónico 
pueden alcanzar amplitudes mucho mayores. Algunas veces se observa que el 
espaciamiento de las bandas laterales es no de 1xRPM sino de 2xRPM o incluso 
3xRPM. 
 
Fig. 7-41 
 
 
VIBRACIONES POR CAVITACION 
 
Este fenómeno, característico de las bombas centrifugas, se presenta cuando la 
presión de succión esta por debajo de la requerida por la bomba. 
Presenta algunas particularidades: 
 
a) Las componentes espectrales son aleatorias y en gran cantidad de 
frecuencias, entre los 1 y 5 KHz. 
b) Las amplitudes crecen hacia el cuerpo de la bomba. 
c) El fenómeno es audible y se percibe como si en el fluido que se esta 
bombeando hubiera pequeñas piedras que impactan con el impulsor. 
 
En la Fig. 7-42 se muestran algunos espectros obtenidos sobre bombas, 
restringiéndoles la succión, provocando la cavitación. 
Nótese, tal como se indica en a), que las componentes coinciden las zonas de 
fallas de rodamiento. Como estas componentes son importantes, aquellas no se 
podrán visualizar. Para remediar este inconveniente, es muy importante que se 
cuente con los datos del rodamiento para la evaluación de la envolvente. Como 
medida adicional, en equipos propensos a esta anormalidad, se les incluye un 
punto de medición de aceleración sobre el cuerpo de la bomba, donde estos 
valores se verán amplificados. 
DIAGNOSTICO 2: 
ALTAS FRECUENCIAS 
 CAPITULO VII 
 
SEMAPI ARGENTINA S.A. Servicios y Equipamiento para mantenimiento predictivo 
 
Revisión 2009 38 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 7-42